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Prof. Dr. Johannes Henn

Forschungsschwerpunkte und Highlights

Prof. Dr. Johannes Henn befasst sich unter anderem mit Streuamplituden in der Quantenfeldtheorie, mit denen sich Beschleunigerexperimente präzise beschreiben lassen. Ziel dieser Forschungsarbeiten ist es, Elementarteilchen als Grundbausteine der Materie zu erforschen und zu verstehen, nach welchen Naturgesetzen sie miteinander wechselwirken. In diesem Forschungsfeld, das theoretische und experimentelle Physik eng miteinander verknüpft, zählt Henn zu den weltweit führenden Experten.

Ein Highlight seiner Forschung ist die Entdeckung einer versteckten Yangian-Symmetrie der N=4 supersymmetrischen Yang-Mills-Theorie [1]. Diese Symmetrie erklärt viele einfache Eigenschaften von Streuamplituden und eröffnet die Möglichkeit, dass diese Theorie die erste nichttriviale Quantenfeldtheorie in vier Dimensionen ist, die exakt lösbar ist. Insbesondere gelang es Henn dadurch, eine exakte Formel für 4- und 5-Teilchenstreuprozesse in der N=4 supersymmetrischen Yang-Mills-Theorie zu beweisen [2]. Weiterhin zeigte er, dass in dieser Theorie gebundene Zustände aufgrund von verborgenen konformen Symmetrien, ähnlich wie beim quantenmechanischen Kepler-Problem (mit dem Runge-Lenz-Vektor als Erhaltungsgröße) und dem Wasserstoffatom, exakt lösbar sind [3].

Er entwickelte eine innovative Methode für die Berechnung von Feynman-Integralen [4], basierend auf Differentialgleichungen. Dadurch lassen sich die Eigenschaften der auftretenden speziellen Funktionen besser verstehen. Die neue Methode ist mittlerweile zum Standard geworden und hat viele Anwendungen gefunden, zum Beispiel in der Phänomenologie von Elementarteilchen.

[1] Yangian symmetry of scattering amplitudes in N=4 super Yang-Mills theory
J. M. Drummond, J.M. Henn, J. Plefka
Published in JHEP 0905 (2009) 046

[2] Conformal Ward identities for Wilson loops and a test of the duality with gluon amplitudes
J.M. Drummond, J.M. Henn, G.P. Korchemsky, E. Sokatchev
Nucl.Phys. B826 (2010) 337-364

[3] Solvable Relativistic Hydrogenlike System in Supersymmetric Yang-Mills Theory
S. Caron-Huot and J.M. Henn
Phys. Rev. Lett. 113 (2014) 16, 161601                         

[4] Multiloop integrals in dimensional regularization made simple 
J.M. Henn
Phys. Rev. Lett. 110 (2013) 25, 251601                                              

 

Vita

Johannes Henn wurde 1980 in München geboren. Seine wissenschaftliche Laufbahn begann Henn mit einem Physikstudium, das er an der Universität Augsburg, der Université de Savoie sowie an der Ecole Normale Supérieure de Lyon absolvierte. Nach der Promotion am Laboratoire d'Annecy-Le-Vieux de Physique Théorique forschte er drei Jahre als Postdoc an der Humboldt-Universität Berlin.

2011 wechselte er an das Institute for Advanced Study in Princeton. Von dort wurde er 2015 als W3-Professor an die Universität Mainz berufen, wo er eine wissenschaftliche Arbeitsgruppe für theoretische Physik leitete. Seit Oktober 2018 ist er Direktor am MPI für Physik und Honorarprofessor an der LMU München.

Wissenschaftliche Auszeichnungen und Ämter (Auswahl)

Vorlesungen und Öffentlichkeitsarbeit

Wissenschaftliche Publikationen (Auswahl)